防渗止水帷幕体施工工期和造价的风险评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及岩土工程设计与施工领域，尤其涉及一种防渗止水帷幕体施工工期和 造价的风险评价方法。
【背景技术】
[0002] 临海地区存在其特有的地质特征，主要受地质构造和地质运动所控制，其基岩面 上覆土层厚度变化大，珊瑚碎肩和珊瑚礁灰岩分布极不均匀，基岩面埋深起伏大，基岩面上 覆强风化层的厚度分布也极不均匀，这些地质条件均对深基坑防渗止水帷幕体设计与施工 带来不可回避的难题。
[0003] 由于我国幅员辽阔，全国勘察规范很难对含珊瑚碎肩及珊瑚礁灰岩地层的勘察进 行详细规定。这样，按目前的岩土工程勘察资料无法对场地珊瑚礁灰岩分布和基岩面起伏 情况进行详细了解，也不满足设计方案和施工组织设计的编制要求。
[0004] 对于整个防渗止水帷幕体的施工来说，珊瑚礁灰岩分布和基岩面起伏变化会直接 引起施工工作量的变化和施工难度的增加，从而导致施工工期、造价难以控制，业主方和施 工方之间往往由此产生法律纠纷。而目前国内关于这方面的研宄仍处于空白状态。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种防渗止水帷幕体施工工期和造价的风险评价方法，通 过对勘察所取得的资料进行有效的处理和分析，进行施工工期和施工造价风险分析，并采 用相应对策，以降低或规避施工工期和施工造价风险。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种防渗止水帷幕体施工工期和造价的风险评价方法，包括步骤：
[0008] 步骤1、场地勘察，根据场地勘察报告，统计钻孔施工过程中遇到珊瑚礁灰岩的概 率和珊瑚礁灰岩厚度分布概率；
[0009] 步骤2、根据场地地质剖面，计算基岩面形状的分形维数，进行多项式曲线拟合，再 按假定的间距进行线性插值计算，计算实际基岩面埋深与按拟合曲线进行插值计算所得 的基岩面埋深之间的总差值；
[0010] 步骤3、分别计算由珊瑚礁灰岩分布、基岩面埋深变化、基岩面起伏程度因素引起 的工作量变化值A、M 2、M3，根据总工作量变化幅度b，评价地质条件对施工工期、造价影响的 风险等级。
[0011] 优选的，所述步骤3中，由珊瑚礁灰岩分布因素引起的工作量变化值的计算如下：
[0014] 式中：Mn~M14为各难度等级下的工作量；Kn~K 44为珊瑚礁灰岩在各种厚度条件
[0012]
[0013] 下出现的概率值；Ki~K4为施工难度系数；M^为原工作总量；Li表示钻孔的长度。
[0015] 优选的，当珊瑚礁灰岩厚度为0m时，对工期、造价影响的施工难度系数K为1. 0， 不需要进行处理；当珊瑚礁灰岩厚度〈1. 5m时，对工期、造价影响的施工难度系数K为1. 1， 不需要进行处理；当珊瑚礁灰岩厚度为1. 5m〈4m时，对工期、造价影响的施工难度系数K为 1. 3,需用孔径1. 2米的冲孔钻机破碎处理；以及当珊瑚礁灰岩厚度>4m时，对工期、造价影 响的施工难度系数K为1. 45,必须用孔径1. 2米的冲孔钻机破碎且施工难度较大。
[0016] 优选的，所述步骤3中，由基岩面埋深变化因素引起的工作量变化值的计算如下：
[0017]
[0018] k= 1+ 1] (Lj-LLj) / Lj
[0019] 式中：Li为实际基岩面埋深；LI^为按拟合曲线进行插值计算所得的基岩面埋深；k 为修正系数；D为基岩面形状的分形维数。
[0020] 优选的，根据场地地质剖面中的钻孔数据，计算相邻钻孔孔底间距的平均值、首个 钻孔和末尾钻孔的间距，进而计算出基岩面形状的分形维数D:
[0021] D = lgN/lg(l/r)
[0022] 式中：D为分形维数，表示基岩面的复杂程度；N为相邻钻孔段数；r为间距均值与 首尾间距之比。
[0023] 优选的，所述步骤3中，由基岩面起伏程度因素引起的工作量变化值的计算如下：
[0024]
[0025]
[0026] 式中：ZV?ZK2为相邻钻孔孔深；f为基岩面起伏系数;M^为原工作总量；fi为相 邻探孔标段的基岩面起伏系数；Q为相邻探孔标段的探孔总长度。
[0027] 优选的，所述步骤3中，总工作量变化幅度的计算如下：
[0028]
[0029] 式中：b为工作量变化总幅度；V b2、b3分别为分项变化幅度比例。
[0030] 优选的，当总工作量变化幅度b为0~0. 2时，风险等级为风险小完全能够接受的 风险等级一，只需要准确计量即可；当总工作量变化幅度b为0. 2~0. 4时，风险等级为风 险较小且能够接受的风险等级二，需要严格计量；当总工作量变化幅度b为0. 4~0. 6时， 风险等级为风险较大且有条件才能接受的风险等级三，需要补充勘察以及局部重新计量； 当总工作量变化幅度b为>0. 6时，风险等级为风险大不可接受的风险等级四，需要重新勘 察、评价地质条件。
[0031] 优选的，所述步骤1中，按钻孔施工过程中遇到珊瑚礁灰岩的概率进行统计，在遇 到珊瑚礁灰岩的钻孔中，分别统计珊瑚礁灰岩厚度为0~1. 5m、1. 5~4. 0m、>4. Om的概率。
[0032] 由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0033] 本发明首次对临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工工期和造价风险进行分析，为 评价施工工期和施工造价的风险，必须根据目前已有的岩土工程勘察资料进行充分研宄， 尽管按常规的勘察规范进行勘察所取得的资料不尽详细，不能完全满足设计与施工的要 求，但通过有效的处理和分析，从而得到规律性的认识，以此作进一步的施工工期和施工造 价风险分析，对其作出预估，并采用相应对策，可降低或规避施工工期和施工造价风险，为 工程建设项目的建设周期、投资风险控制提供参考依据。
【具体实施方式】
[0034] 以下结合具体实施例对本发明提出的防渗止水帷幕体施工工期和造价的风险评 价方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
[0035] 本实施例公开了一种防渗止水帷幕体施工工期和造价的风险评价方法，包括步 骤：
[0036] 步骤1、珊瑚礁灰岩分布情况分析：场地勘察，根据场地勘察报告，统计钻孔施工 过程中遇到珊瑚礁灰岩的概率和珊瑚礁灰岩厚度分布概率。
[0037] 场地勘察，根据拟建工程场地的勘察报告，按钻孔施工过程中遇到珊瑚礁灰岩的 概率进行统计。珊瑚礁灰岩出现的概率=遇到珊瑚礁灰岩的钻孔数/钻孔总数。在遇到珊 瑚礁灰岩的钻孔中，分别统计珊瑚礁灰岩厚度为〇~1. 5m、1. 5~4. 0m、>4. 0m的概率。珊 瑚礁厚度为0m、0~1. 5m、l. 5~4. Om、>4. Om的概率之和等于1。
[0038] 对于不同厚度的珊瑚礁灰岩，采用的处理方法不同。珊瑚礁灰岩厚度越大，钻孔施 工难度越大。采用施工难度系数K表示珊瑚礁灰岩厚度对施工难度的影响。请参见表1，表 1所示为珊瑚礁灰岩厚度对施工难度的影响。
[0039] 表1珊瑚礁灰岩厚度对施工难度的影响
[0040]
[0041] 步骤2、基岩面形状分析：根据场地地质剖面，计算基岩面形状的分形维数，进行 多项式曲线拟合，再按假定的间距进行线性插值计算，计算实际基岩面埋深与按拟合曲 线进行插值计算所得的基岩面埋深之间的总差值即其变更长度。
[0042] 2. 1基岩面形状的分级维数研宄
[0043] 根据场地地质剖面中的钻孔数据，计算相邻钻孔孔底间距的平均值、首个钻孔和 末尾钻孔的间距，进而计算出基岩面形状的分形维数D :
[0044] D = lgN/lg(l/r)
[0045] 式中：D为分形维数，表示基岩面的复杂程度；N为相邻钻孔段数；r为间距均值与 首尾间距之比。
[0046] 2. 2基岩面形状的曲线拟合
[0047] 基岩面形状的近似分形曲线是一条由N条等长的直线段接成的折线段。根据分级 维数计算，进行多项式曲线拟合。
[0048] 2. 3变更长度计算
[0049] 比较根据拟合曲线计算的基岩面埋深与实际钻孔的基岩面埋深，计算长度误差比 例。为了更好地描述基岩面形状，采用相邻钻孔之间按假定间距进行线性插值计算基岩面 埋深。计算实际基岩面埋深与按线性插值计算所得的基岩面埋深之间的差值，变更后的差 值是考虑变更正值与变更负值之和，变更正值是增加钻孔长度，变更负值是减少钻孔长度。
[0050] 变更正值概率=前后钻孔变更正值之和八前钻孔变更值绝对值+后钻孔变更值 绝对值）；变更负值概率=前后钻孔变更负值之和八前钻孔变更值绝对值+后钻孔变更值 绝对值）；变更正值概率+变更负值概率=1。
[0051] 为了判断变更值的大小范围，将差值计算之后的变更值累计值（正、负值相加）与 实际钻孔的长度累计值进行比较分析，规定差值率范围。
[0052] 根据工程实践经验，将差值率范围划分四个风险等级，请参见表2 :
[0053] 表